1. ELECTROSTTICA1.1 Introduccin 1.2 Ley de Coulomb1.3 Campo elctrico e intensidad de campo1.4 Potencial elctrico.Diferencia de potencialEjercicios matemticosPrctica

2.ELECTRICIDAD2.1 Introduccin 2.2 Corriente elctrica e intensidad 2.3 Resistencia.2.4 Ley de Ohm.2.5 Circuitos en serie y paralelo de resistencias 2.6 Circuitos mixtos de resistencias. 2.7 Leyes de Kirchoff2.8 Capacitores2.9 Capacitores en serie y paralelo.2.10 Potencia elctrica2.11 Efecto Joule. Ejercicios matemticos. Prctica

3.MAGNETISMO3.1 Introduccin 3.2 Imanes y polos magnticos3.3 Tipos de imanes. 3.4 Campo magntico3.5 Teora del magnetismo3.6 Densidad de flujo3.7 Ejercicios matemticos. Prctica

4. ELECTROMAGNETISMO4.1 Introduccin 4.2 Campo magntico producido por una corriente4.3 Campo magntico producido por un conductor recto.4.4 campo magntico producido por un solenoide. 4.5 Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente. 4.6 Induccin electromagntica4.7 Ley de Lenz4.8 Ley de Faraday4.9 Ejercicios matemticos. Practica

BSICA1.- FSICA CONCEPTUAL PAUL. G. HEWITT.- Addison WesleyTercera ed. 1999.2.- FSICA CONCEPTOS Y APLICACIONES TIPPENS ed. Mc Graw- Hill 3.- FSICA WILSON BUFFA. Pearson Prentice hall. Quinta ed. 20034.- FSICA GENERAL HCTOR PREZ MONTIEL Publicaciones Cultural. Segunda ed. 2000

COMPLEMENTARIA1.-FISICA I SERWAY JEWEL ed. Thomson Tercera Ed. 2004 ISBN 0 -030 -27157 - 62.-FSICA PRINCIPIOS DE MECNICA ADOLFO VALENT Editorial Octava Reimpresin ISBN 968 - 6055 - 04 -53.- FSICA CON APLICACIONES. JERRY D. WILSON

Mtro en C. Qumicas Erick Lpez VzquezFsica II Trabajos (tareas, participaciones) Investigacin (investigaciones) prctica ( Libreta)Dos exmenes parcialesUn global

ELECTRICIDADEs una de las manifestaciones de la energa.La palabra electricidad proviene del vocablo griego elektron que significa mbarEl mbar es una resina fsil transparente de color amarillo, producido en tiempos muy remotos por rboles que actualmente estn en carbn fsil.

DIVISION DE LA ELECTRICIDAD Electrosttica : Se encarga del estudio de las cargas elctricas en reposo. Electricidad Electrodinmica: Estudia las cargas elctricas en movimiento Electromagnetismo: Estudia la relacin entre las corrientes elctricas y el campo magntico

Introduccin a la electricidadTales de Mileto (624-543 a.C.) Willian Gilbert (1544-1603) Otto von Guericke (1602-1686) Stephen Gray (1666-1736) F. De Cisternay Du Fay (1698-1739) Benjamn Franklin (1706-1790) Joseph Priestley (1733-1804) Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) Luigi Galvani (1737-1798) Alessandro Volta (1745-1827)

Introduccin a la electricidadAndr Marie Ampere (1775-1836) Hans Chistian Oesterd (1777-1851) Georg Simn Ohm (1787-1854) Samuel Finley Morse (1791-1872) Michael Faraday (1791-1867) Charles Wheatstone (1802-1875) Heinrich Friederich Lenz (1804-1865) James Prescott Joule (1818-1889) Len Foucault (1819-1868)

TALES DE MILETOSealaba que al frotar el mbar con una piel de gato, poda atraer algunos cuerpos ligeros como polvo, cabellos o paja

Georg Simn Ohm (1787-1854)Implementa la ley de Ohm donde relaciona intensidad de corriente elctrica, voltaje y resistencia de un circuito.

OTTO DE GUERICKEConstruy la primera mquina elctrica, cuyo principio de funcionamiento se basaba en el frotamiento de una bola de azufre que giraba produciendo chispas elctricas

Pieter Van MusschenbroekDescubri la condensacin elctrica, al utilizar la llamada botella de Leyden que es un condensador experimental constituido por una botella de vidrio que acta como aislante

BENJAMIN FRANKLINPudo observar que cuando un conductor cargado negativamente termina en punta, se acumulan los electrones en esa parte y por repulsin abandonan dicho extremo, fijndose sobre las partculas de aire o un conductor cercano cargado positivamente.Descubre el poder de puntas

Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) Este fsico e ingeniero francs, nacido en Angulema fue el primero en establecer las leyes cuantitativas de la electrosttica, adems de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad.

Alessandro Volta (1745-1827)Este fsico italiano, profesor de fsica en la Escuela Regia de su ciudad natal. Es conocido sobre todo por la pila que lleva su nombre (construida por empilado de lminas de zinc, papel y cobre), aunque dedico la mayor parte de su vida al estudio de los fenmenos elctricos. Invento tambin: el electrforo, el electrmetro y el eudimetro.

Andr Marie Ampere (1775-1836)Este fsico y matemtico francs, nacido cerca de Lyon, es conocido por sus importantes aportaciones al estudio de la corriente elctrica y el magnetismo, que constituyeron, junto con los trabajos del dans Hans Chistian Oesterd, al desarrollo del electromagnetismo.

CARGA ELECTRICALos electrones y los protones tienen una propiedad llamada carga elctrica, los neutrones son elctricamente neutros ya que carecen de carga.

Los electrones tienen carga negativa y los protones la tienen positivaEl tomo est constituido por un ncleo en el que se encuentran los protones y los neutrones, alrededor de ste giran los electrones.

FORMAS DE ELECTRIZAR A LOS CUERPOSFrotamiento: El caso del peine y el cabelloB) Contacto: Un cuerpo tiene electrones al ponerlo en contacto cede esos electronesC) Induccin: El caso de la barrade plstico que atrae los pedazos de papel

ElectroscopioEs un aparato que permite detectar si un cuerpo est o no cargado elctricamente y tambin identifica el signo de la carga.

Consta de un recipiente de vidrio y un tapn aislador, atravesado por una varilla metlica que est rematada en su parte superior por una esferilla tambin metlica, en su parte inferior tiene dos laminillas que pueden ser de oro, aluminio o de lminas finas de cualquier otro metal

Si se acerca a la esferilla un cuerpo cargado de electricidad, la varilla y las laminillas se cargarn por induccin y puesto que dos cuerpos con carga de igual signo se rechazan, se separarn una de la otra.

Jaula de FaradayEl fsico ingls Michael Faraday demostr que cuando un cuerpo est cargado elctricamente, las cargas se acumulan siempre en su superficie.

Por tanto, en un conductor hueco las cargas se distribuyen nicamente en la superficie exterior. En el interior de una caja metlica, no se detecta ninguna carga elctrica. La caja puede tener una superficie continua o estar constituida por una malla metlica

Cuando se tiene un cuerpo cargado elctricamente y se desea descargar, lo nico que se requiere es ponerlo en contacto con el suelo, o sea hacer tierra. Una persona encerrada en una jaula metlica, no correr peligro alguno si toca sus caras interiores, aunque est fuertemente cargada. Pero si toca la superficie exterior puede recibir una fuerte descarga

MATERIALES CONDUCTORESSon aquellos que al electrizarse en un punto cualquiera, lo hacen en toda su superficie, aun cuando slo se frote un punto del mismo, ejemplo: todos los metales, soluciones de cidos, bases y sales disueltas en agua, el cuerpo humano.

MATERIALES AISLADORES O DIELECTRICOSSlo se electrizan en los puntos en que hacen contacto con un cuerpo cargado, o bien en la parte que fue frotada, ejemplo; la madera, el vidrio, el caucho, resinas y plsticos, porcelana, seda, mica y papel.

SEMICONDUCTORESSon aquellos materiales intermedios como el carbn, germanio y silicio contaminados con otros elementos y los gases hmedos

UNIDADES DE CARGA ELECTRICAS:I: Coulomb C:G:S:estatcoulomb (ues)

LEY DE COULOMBSu Ley dice: La fuerza elctrica ya sea de atraccin o repulsin entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellas

El cientfico francs Charles Coulomb, estudi las leyes que rigen la atraccin y repulsin de dos cargas elctricas puntuales en reposo. Invent la balanza de torsin.

FRMULA DE COULOMBLa ley de Coulomb para el vaco

Donde:F= Fuerza de atraccin o repulsin en Nq1 y q2= cargas elctricas en Coulomb (C)r= distancia que hay entre las cargas en m

PERMITIVIDAD RELATIVAEs la relacin que existe entre la fuerza elctrica de dos cargas en el vaco y la fuerza elctrica de estas mismas cargas sumergidas en algn medio o substancia aislante

El cientfico francs Charles Coulomb, estudi las leyes que rigen la atraccin y repulsin de dos cargas elctricas puntuales en reposo. Invent la balanza de torsin.

Tabla de permitividad relativa

MEDIO AISLADORPERMITIVIDAD RELATIVAVaco1Aire1.0005Gasolina2.35Aceite2.8Vidrio4.7Mica5.6Glicerina45Agua80.5

EJERCICIOS1) Calcular la fuerza elctrica entre dos cargas cuyos valores son: 2 mC y 4 mC al estar separadas en el vaco por una distancia de 30 cm. 8x105 N

2) Determinar la fuerza elctrica entre dos cargas cuyos valores son: -3C y 4C al estar separadas en el vaco por una distancia de 50 cm. R. F= -4.32x10*-1 N

3) Una carga de -3x10*-2 ues se encuentra en el aire a 15 cm. de otra carga de -4x10*-2 ues.a)Cul es la fuerza elctrica entre ellas?R. 5.33x10*-6 Dinas

b) Cul sera la fuerza elctrica entre ellas si estuvieran sumergidas en aceite.? R:1.9x10*-6 Dinas

4) Una carga elctrica de 2C se encuentra en el aire a 60 cm. de otra carga. La fuerza con la que se rechazan es de 3x10*-1N. cunto vale la carga desconocida? R. 6C

5) Determine la distancia a la que se encuentran dos cargas elctricas de 7x10*-8C, al rechazarse con una fuerza de 4.41x10*-3N. R. 10 cm

6) En un tomo de hidrgeno, un electrn gira alrededor de un protn en una rbita con un radio de 5.3x10*-11m. Con qu fuerza elctrica se atraen el protn y el electrn?R. -8.2x10*-8N

7) Determinar el valor de la fuerza elctrica entre dos cargas cuyos valores son: -5C y -4C, al estar separadas en el vaco una distancia de 20 cm.R. 4.5 N

8) Una carga de q1=2C se encuentra a una distancia de 20 cm. de otra cargaq3=8C, como se ve en la figura. Determinar el valor de la fuerza resultante y su sentido, sobre una carga q2=-4 C al ser colocada en medio de las otras dos cargas. -21.6 N a la derecha.

+-+q1 q2 q3 20 cm10 cm

9) Una carga q1=-3C recibe una fuerza de atraccin debido a dos cargas q2=8C y q3=7C, que se encuentran distribuidos como seala la figura. Determinar la fuerza elctrica resultante que acta sobre q1, as como el ngulo que forma respecto al eje horizontalR. F=1.148 N , a = 41.19

+-+q3=7Cq1=-3Cq2=8C0.5m0.5 m

10) Calcular la fuerza de repulsin entre dos protones que se encuentran a una distancia de 4.2x10*-15 m en un ncleo de cobaltoR. F=13.06 N11) Dos cargas iguales se encuentran en el aire a 20 cm. de distancia y se rechazan con una fuerza de 8x10*-1. Cunto vale cada carga en C? R. q1=q2=3.56x10*-12C

12.- Calcular la distancia a la que se encuentran dos cargas elctricas de 4x10*-7C cada una al rechazarse con una fuerza de 5x10*-2 N. R. 16.97 cm.13.- Una carga q1=-9C se encuentra a una distancia de 30 cm de otra carga q3=-3C como se ve en la fig. Si una carga q2=5C se coloca en medio de las cargas q1 y q3, calcular la fuerza resultante sobre q2, as como su sentido.Resp. Fr=12 N hacia la izquierda

30 cm 15 cm-+-Q1=-9C q2=5C q3=3C

Una carga q1=2C recibe una fuerza de atraccin debido a dos cargas q2=-7C y q3=-6C, que se encuentran distribuidas como se muestra:

-+-0.3 m0.3 mq3q1q2

Calcular la fuerza elctrica resultante que acta sobre q1, as como el ngulo que forma respecto al eje horizontal.Resp. Fr=1.84 N, =40.6 respecto a la horizontal

CAMPO ELCTRICOUna carga elctrica se encuentra siempre rodeada por un campo elctrico. Las cargas de diferente signo se atraen y las de un mismo signo se rechazan, aun cuando se encuentren separadas.Como el campo elctrico no se puede ver, el ingls Michael Faraday introdujo en el ao de 1823 el concepto de lneas de fuerza, para poderlo representar grficamente

Configuracin del campo elctricoProducido por una carga puntual positiva+

Producido por una carga puntual negativa

-

Producido por dos cargas de diferente signoCampo elctrico+-

Configuracin del campo elctrico producido por dos cargas del mismo signo++

INTENSIDAD DEL CAMPO ELCTRICOEs la relacin que existe entre la fuerza y el valor de dicha carga de prueba

Donde:E = intensidad del campo elctrico en N/C o dina/uesF = fuerza que recibe la carga de prueba en N o dinaq= valor de la carga de prueba en C o ues

INTENSIDAD DEL CAMPO ELCTRICOEn cualquier punto de una carga elctrica

K = constante de la ley de Coulomb

EJERCICIOS1.- Una carga de prueba de 3x10*-7 C recibe una fuerza horizontal hacia la derecha de 2x10*-4 N. Cul es el valor de la intensidad del campo elctrico en el punto donde est colocada la carga de prueba? R. 6.66x10*2 N/C

2.- Una carga de prueba de 2C se sita en un punto en el que la intensidad de campo elctrico tiene un valor de 5x10*2 N/C. Cul ser el valor de la fuerza que acta sobre ella.R. 1x10*-3N

3.- Calcular la intensidad del campo elctrico a una distancia de 50 cm. de una carga de 4C. R. 144 000 N/C

4.- La intensidad del campo elctrico producido por una carga de 3C en un punto determinado es de 6x10*6 N/C. A qu distancia del punto considerado se encuentra la carga? R. 6.7 cm.

5.- Una esfera metlica cuyo dimetro es de 20 cm. Est electrizada con una carga de 8C distribuida uniformemente en su superficie. Cul es el valor de la intensidad del campo elctrico a 8 cm. de la superficie de la esfera? R. 31.89x10*6N/C

6.- El valor de la intensidad del campo elctrico, producido por una carga de 4x10*5 N/c a 50 cm. De distancia de sta. Cul es el valor de la carga elctrica? R. 0.11C

POTENCIAL ELECTRICOExiste analoga entre la energa potencial elctrica y la energa potencial gravitacional de un cuerpo. As cuando un cuerpo se eleva a una cierta altura h sobre el nivel del suelo su energa potencial es positiva.Toda carga elctrica, ya sea positiva o negativa, posee una energa potencial elctrica debido a la capacidad que tiene para realizar trabajo sobre otras cargas.

DEFINICINEl potencial elctrico V en cualquier punto de un campo elctrico es igual al trabajo T que se necesita realizar para transportar a la unidad de carga positiva q desde el potencial cero hasta el punto considerado.

Donde:V= potencial elctrico en el punto considerado VoltsT= trabajo realizado en Jq= carga transportada en C

El potencial elctrico es una magnitud escalar como lo es cualquier clase de energa, a diferencia del campo elctrico que es una magnitud vectorial, se define tambin como la energa potencial que posee la unidad de carga elctrica positiva en el punto considerado:

Donde:V= potencial elctrico en VEp= energa potencial en Jq= carga elctrica en C

Ep=(kQq)/rEp= energa potencial en JoulesK= 9x10*9 Nm/CQ y q = valor de las cargas elctricas en CNm=1 jouleJ/C=volt

SUPERFICIE EQUIPOTENCIALEs aquella que resulta de la unin de todos los puntos de un campo elctrico que se encuentran al mismo potencial elctrico

DIFERENCIA DE POTENCIALLa diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera A y B es igual al trabajo por unidad de carga positiva que realizan fuerzas elctricas al mover una carga de prueba desde el punto A al B.La diferencia de potencial tambin recibe los nombres de voltaje y de tensin

Un campo elctrico uniforme se tiene cuando existe un campo constante en magnitud y direccin como el formado por dos placas metlicas planas y paralelas con cargas de igual magnitud pero de sentido contrario A B + + - + - V=Ed + E - + d -

V= E dV= diferencia de potencial

1.- Una carga de 7C se coloca en un determinado punto un campo elctrico y adquiere una energa potencial de 63x10*-6 J. Cual es el valor del potencial elctrico en ese punto? 9V2.- Determinar el valor del potencial elctrico a una distancia de 10 cm de una carga puntual de 8 nC 720 N/C

3.- Al medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos placas que se encuentran separadas 1 cm, se encontr un valor de 500 voltsCunto vale la intensidad del campo elctrico entre las placas? R. 5x10*4 V/m=N/CSi una carga de 2C se encontrara entre las placas, qu fuerza elctrica recibiraR.10x10*-2 N

4.- Una carga de 6C est separada 30 cm de otra carga de 3C. Cul es la energa potencial del sistema? 0.54J, Ep=(kQq)/r5.- a) Determinar la diferencia de potencial en un punto A que se encuentra a 20 cm de una carga de -5C. (-2.25x10*5 V) b) Cul es la energa potencial elctrica si en el punto A se coloca una carga de 8C? (-1.8J)VA=(kq)/rEp=qVA

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